Rabu, 18 September 2013

Dasar Kimiawi Kehidupan

senyawa kimia dalam jasad kehidupan


Biokimia adalah ilmu yang mempelajari mengenai berbagai molekul di dalam sel hidup dan organisme hidup, termasuk juga reaksi kimia yang terjadi. Secara lebih formal, Murray dkk. (2003) mendefinisikan biokimia sebagai “ilmu pengetahuan yang mempelajari dasar kimia kehidupan”. Dalam hal ini bios berarti kehidupan menurut Bahasa Yunani.
Mengingat sel merupakan unit struktural kehidupan, maka biokimia memiliki definisi fungsional yaitu ilmu pengetahuan yang mempelajari unsur-unsur kimia pembentuk sel hidup dan dengan reaksi serta proses yang dijalaninya. Oleh karena itu cakupan biokimia sangat luas meliputi biologi sel, biologi molekuler serta genetika molekuler.
Unsur-unsur penyusun tubuh
Unsur-unsur utama penyusun tubuh adalah karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O) dan nitrogen (N). Selain itu masih terdapat beberapa unsur lain yaitu: kalsium (Ca), fosfor (P), kalium (K), sulfur (S), natrium (Na), klor (Cl), magnesium (Mg), besi (Fe), mangan (Mn) dan iodium (I). Rincian dari unsur-unsur tersebut tercantum pada Tabel 1.1.
Tabel 1.1 Perkiraan Komposisi Dasar Tubuh Manusia (Berdasarkan Berat Kering)
No
Unsur
Persentase
No
Unsur
Persentase
1
2
3
4
5
6
7
Karbon
Oksigen
Hidrogen
Nitrogen
Kalsium
Fosfor
Kalium
50
20
10
  8,5
  4
  2,5
  1
8
9
10
11
12
13
14
Sulfur
Natrium
Klor
Magnesium
Besi
Mangan
Iodium
0,8
0,4
0,4
0,1
0,01
0,001
0,00005
Biomolekul-biomolekul kompleks utama penyusun tubuh
Unsur-unsur penyusun tubuh sebagaimana disebutkan di atas banyak yang membentuk molekul-molekul besar yang kompleks di dalam tubuh. Di antara biomolekul-biomolekul kompleks tersebut yang merupakan biomolekul kompleks utama adalah DNA, RNA, protein, polisakarida dan lipid. Biomolekul kompleks tersusun atas molekul-molekul sederhana, seperti terinci pada Tabel 1.2.
Tabel 1.2 Biomolekul-Biomolekul Utama di dalam Tubuh Manusia
No
Biomolekul
Molekul Pembangun
Fungsi Utama
1
2
3


4

5
DNA
RNA
Protein


Polisakarida berupa glikogen
Lipid
Deoksiribonukleotida
Ribonukleotida
Asam amino


Glukosa
Asam lemak
Materi genetik
Sintesis protein
Sangat banyak, umumnya menjadi bagian dari sel yang melangsungkan kerja (enzim, unsur kontraktilitas dll.)
Simpanan energi jangka pendek
Sangat banyak, misalnya simpanan energi jangka panjang, komponen membran sel dll.

Komponen utama penyusun tubuh
Anda telah memahami mengenai unsur-unsur serta molekul-molekul kompleks utama penyusun tubuh. Selanjutnya komponen-komponen utama penyusun tubuh terdiri atas air, protein, lemak, mineral serta karbohidrat. Rincian komponen tersebut tertera pada Tabel 1.3.
Tabel 1.3 Komposisi Kimiawi Normal (Pria dengan Berat Badan 65 kg)
No
Komponen
Berat (kg)
Persentase
1
2
3
4
5
Air
Protein
Lemak
Mineral
Karbohidrat
40
11
  9
  4
  1
61,6
17,0
13,8
  6,1
  1,5

Ikatan kimia
Molekul di dalam tubuh baik yang sederhana sampai dengan yang kompleks dapat terbentuk karena adanya ikatan kimia. Ikatan kimia digolongkan menjadi 2 yaitu ikatan kovalen dan ikatan non kovalen. Selanjutnya ikatan non kovalen terdiri atas ikatan ionik, ikatan hidrogen dan ikatan Van Der Waals.
1.      Ikatan kovalen
Ikatan kovalen adalah ikatan yang terbentuk oleh valensi dari masing-masing atom. Anda dapat mempelajari lagi tentang valensi dengan membaca buku-buku kimia umum, atau pelajaran kimia di SMA. Contoh dari ikatan kovalen adalah CO2. Dalam hal ini valensi C adalah 4 dan valensi O adalah 2.

                                  
Gambar 1.1
Ikatan kovalen antara sebuah atom C yang bervalensi 4 dan dua buah atom O yang masing-masing bervalensi 2 membentuk karbondioksida (CO2)

Tugas:
Carilah valensi dari masing-masing unsur yang terdapat pada Tabel 1.1. dilengkapi dengan mencantum sumber kepustakaan yang digunakan. Kumpulkan kepada Dosen secara langsung atau lebih baik melalui e-mail!

2.      Ikatan ionik
Ikatan ionik adalah ikatan antara dua gugus dengan muatan berlawanan. Contohnya adalah ikatan antara substrat dan enzim. Jarak optimal ikatan ini adalah 28 Angstrom.


Gugus bermuatan negatif pada substrat                   Gugus bermuatan positif pada enzim


Gambar 1.2
Ikatan ionik antara gugus karboksil bermuatan negatif pada substrat dan gugus amina bermuatan positif pada enzim

3.      Ikatan hidrogen
Ikatan hidrogen adalah pengikatan satu atom hidrogen oleh dua atom lain yang berbeda. Ikatan ini dapat dibentuk di antara molekul-molekul tidak bermuatan maupun molekul-molekul bermuatan. Atom yang mengikat hidrogen lebih kuat disebut donor hidrogen sedang lainnya dinamakan akseptor hidrogen.


Gambar 1.3
Ikatan hidrogen antara gugus amida (-NH) dan karbonil (-CO) pada asam-asam amino penyusun protein.

4.      Ikatan Van Der Waals
Iakatan Van Der Waals adalah daya tarik non spesifik, yang berperan pada saat dua atom berjarak 3-4 Angstrom.




Tidak ada komentar:

Posting Komentar